Взаимодействие фотона

[granit201z]

Doctor Boom в сообщении #1571375 писал(а):

ролик
по этой теме

спасибо

[warlock66613]

granit201z в сообщении #1571373 писал(а):

совсем неконтролируемый?

Если измерение положения бесконечно точное — то совсем. Импульс становится произвольным. Это и есть неопределённость Гейзенберга.

[granit201z]

warlock66613 в сообщении #1571390 писал(а):

Импульс становится произвольным

становится. но правильно ли я понимаю, что все-равно нет эксперимента однозначно утверждающего, что если у атома есть положение, то у него при этом нет скорости? ведь утверждения "невозможно измерить" и "не существует" несколько различаются. и, вроде как, недавно читал, что даже эксперимент с неравенствами Белла не свидетельствует однозначно, мол, "скорости не существует", поскольку при тех же его результатах, но определенных допущениях (о нелокальности теории, а она и так явно-преявно нелокальна) насколько я помню и понял и импульс, и положение могут таки сосуществовать одновременно

-- 24.11.2022, 23:18 --

и все-таки я нашел статью про локализацию атома. И несмотря на то, что там описывается даже не 3х мерная локализация, а 2х мерная, она явно не расчитана на мой уровень. Что такое когерентность атомов? Когерентность волн я понимаю, а вот атомов нет. Что это?

[warlock66613]

granit201z в сообщении #1571396 писал(а):

поскольку при тех же его результатах, но определенных допущениях (о нелокальности теории, а она и так явно-преявно нелокальна) насколько я помню и понял и импульс, и положение могут таки сосуществовать одновременно

Нет, не могут. Об этом свидетельствует другой вариант теоремы Белла, называется теорема БКС (BKS theorem, Bell — Kochen — Specker theorem). Экспериментальная проверка сводится к проверке неравенств КХШХ (CHSH inequality, Clauser — Horne — Shimony — Holt inequality). Теорема гласит "скрытые переменные квантовой теории, отвечающие наблюдаемым, контекстуальны: они не могут иметь определённое значение, независимое от прибора (способа), которым мы их измеряем". Есть статья на Хабре (из которой конечно же ничего не понятно, по-моему) про это свойство квантового мира: Жуткий квантовый феномен, о котором вы, возможно, не слышали — контекстуальность.

[granit201z]

warlock66613 в сообщении #1571420 писал(а):

из которой конечно же ничего не понятно, по-моему

Вы правы! После прочтения статьи я не могу даже задать ни одного вразумительного вопроса, связанного с этим термином. А попытка забить его в википедии вывела меня на страницу, связанную с языком и гуманитарными дисциплинами впротивовес моим ожиданиям увидеть какой-либо естественнонаучный раздел. Так и должно было быть?

-- 25.11.2022, 09:36 --

warlock66613 в сообщении #1571420 писал(а):

они не могут иметь определённое значение, независимое от прибора (способа), которым мы их измеряем

означает ли это, что если мы у прибора "спрашиваем" про скорость, то он и покажет что-либо (что мы и будем впоследствии считать скоростью) потому как показать ничего и сказать что "вопрос" поставлен некорректно (ввиду того, что в данных условиях само такое понятие как скорость некорректно) прибор не может?

[warlock66613]

granit201z в сообщении #1571424 писал(а):

Так и должно было быть?

Ну, русская википедия в части, относящейся к физике, в принципе оставляет желать лучшего. На английском есть: Quantum contextuality.

granit201z в сообщении #1571424 писал(а):

означает ли это, что если мы у прибора "спрашиваем" про скорость, то он и покажет что-либо (что мы и будем впоследствии считать скоростью) потому как показать ничего и сказать что "вопрос" поставлен некорректно (ввиду того, что в данных условиях само такое понятие как скорость некорректно) прибор не может?

Ну, в общем да. Но не просто "впоследствии считать скоростью". Прибор меняет состояние измеряемой частицы на такое, где вопрос "какая скорость" имеет смысл и ответ, зато другие величины — включая те, которые до измерения имели определённое значение — уже не обязательно.

-- 25.11.2022, 11:03 --

granit201z в сообщении #1571424 писал(а):

Вы правы!

Просто это общее свойство всех популярных материалов о квантовой физике: плохие дают ложное впечатление понимания, хорошие — истинное ощущение непонимания. Впрочем, это только моё впечатление и я даже могу предложить возможный кандидат на контрпример: "КЭД — странная теория света и вещества" Фейнмана.

[granit201z]

warlock66613 в сообщении #1571427 писал(а):

Прибор меняет состояние измеряемой частицы на такое, где вопрос "какая скорость" имеет смысл и ответ, зато другие величины — включая те, которые до измерения имели определённое значение — уже не обязательно.

попытался я представить себе "контекстуальное описание системы" где один контекст исключает другой и отчасти смог, а отчасти голову сломал.
Т. е. представить систему, в которой есть координаты, но нет скоростей - еще возможно. Это как стробоскоп освещает сцену в некоторые моменты времени. И каждая такая сцена чуть отличается от предыдущей - но в момент освещения все статично и нельзя однозначно сказать, что будет при следующем включении света. И вроде как даже такое представление имеет в себе "корпускулярную основу".
Но представить систему, где есть скорости, но нет точек их приложения после бурной работы фантазии все-таки затруднился. Единственное, что родил воспаленный мозг - это картинку с надувающимся воздушным шаром, где обьект вроде как не точечный, скорости у отдельных частей имеются, но сами части однозначно не выделишь из-за его непрерывности. Конечно, не очень я удовлетворен таким представлением, но другое в голову не приходит. А если еще и принять пару таблеток галоперидола, то можно в этом усмотреть и "волновую основу".
Но, пожалуй, на сегодня галоперидола уже достаточно))

-- 25.11.2022, 15:43 --

warlock66613 в сообщении #1571427 писал(а):

кандидат на контрпример: "КЭД — странная теория света и вещества" Фейнмана.

спасибо за ссылку

[Doctor Boom]

granit201z
Это все бессмысленно представлять, пока не освоите понятие квантовой суперпозиции, и неопределенность Гейзенберга тогда станет обычным фактом из функана Например, частица может иметь определенную амплитуду движения влево и вправо, хотя классически это взаимоисключающие понятия. Ну или если хочется, то вариант с определенной скоростью и неопределенной координатой можно представить в виде поезда (это аналогия для волны де Бройля), который движется с определенной скоростью, он нигде не локализован, а размазан по всему пути, и скорость у него может быть, когда каждый вагон толкает другой вагон, и тянет такой же, т.е. определенная скорость дает бесконечную погрешность по координате.

[granit201z]

Doctor Boom в сообщении #1571505 писал(а):

пока не освоите понятие квантовой суперпозиции,

куча (от 2-х до континуума) ортогональных (взаимоисключающих) направлений на каждое из которых проецируется рассматриваемое состояние, а сумма квадратов этих проекций равна единице?
у меня есть представление об этом.

[Doctor Boom]

granit201z
Ну тогда и принцип неопределенности должен быть понятен Как я уже говорил, состояние с определенной скоростью это волна де Бройля, т.к. она является собственной функцией оператора скорости (хотя можете принять это просто аксиоматически), но она имеет бесконечную дисперсию по координате. И наоборот, состояние с определенной координатой это дельта-функция, и она раскладывается в сумму/интеграл (суперпозицию) бесконечного числа волн де Бройля со всевозможными разными скоростями, поэтому дисперсия по скорости бесконечна. Тут просто преобразование Фурье

[Alex-Yu]

granit201z в сообщении #1571150 писал(а):

и вдруг раз, и где-то в глубинах космоса он с чем-то там провзаимодействовал, отдал специально для этих целей припасенный квант энергии и благополучно канул в Лету. Вопрос, собственно, в следующем - а как колебания на противоположной стороне пузыря поймут что все, настал момент истины,

Знаменитый парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена... Ответа на вопрос "как" не знает никто. Но то, что происходит именно так, это точно. Проверенно экспериментом. Кстати, в этом году Нобелевскую премию по физике дали за экспериментальную проверку по существу именно этого факта.

[talash]

granit201z в сообщении #1571150 писал(а):

сам бы я сказал, что фотон все таки пузырь

Я себе представляю фотон таким, как в этом видео
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ ... p.vp9.webm

[warlock66613]

talash в сообщении #1571751 писал(а):

Я себе представляю фотон таким, как в этом видео

Если придираться, к видео много претензий. Во-первых, есть тонкость, что фотон — безмассовая частица, так что для него именно такую картинку нарисовать затруднительно. Но во многих случаях для обхода трудности можно считать, что у него есть очень-очень малая конечная масса — к такой ситуации видео в целом подходит. Во-вторых, такая простая картинка работает, когда фотон не запутан ни с чем — например, с прибором, что как раз и происходит при ловле фотона. То есть представляя себе квантовую частицу в виде простой волны в трёхмерном пространстве, желательно понимать как и где такое простое представление перестаёт работать.

[granit201z]

talash в сообщении #1571751 писал(а):

себе представляю фотон таким

warlock66613 в сообщении #1571754 писал(а):

к такой ситуации видео в целом подходит... То есть представляя себе квантовую частицу в виде простой волны в трёхмерном пространстве

непонятно почему "шарик" летит к перегородке. Если это волна, то центр шарика должен быть неподвижным. Также непонятно почему после щелей идут "лучи", т. е. протяженные в направлении "движения" обьекты. Или существует ненулевая вероятность обнаружить фотон где-то кроме как на фронте волны?

-- 28.11.2022, 17:54 --

warlock66613 в сообщении #1571754 писал(а):

есть тонкость, что фотон — безмассовая частица, так что для него именно такую картинку нарисовать затруднительно.

а как масса "убивает" волновые свойства? Почему ее отсутствие не дает представить фотон волной?

[warlock66613]

granit201z в сообщении #1571758 писал(а):

Почему ее отсутствие не дает представить фотон волной

Даёт, просто возникают сложности с тем, что безмассовая частица оказывается принципиально нелокализуемой в точке и, как следствие, не так-то просто оказывается определить волновую функцию в обычном пространстве. Иначе говоря, так как фотон всегда движется со скоростью света, есть трудности с построением "квантовой механики фотона" по аналогии с квантовой механикой нерелятивистской частицы.

-- 28.11.2022, 19:54 --

granit201z в сообщении #1571758 писал(а):

Если это волна, то центр шарика должен быть неподвижным

Это так называемый волновой пакет — суперпозиция многих волн с несколько отличающимися частотами. Чаще всего его представляют как суперпозицию плоских волн, то есть не разбегающихся от центра, а идущих из бесконечности. Но можно раскладывать и на сферические — на волны "с неподвижным центром". В квазиклассической области (как на приведённой анимации в областях вдали от стенки с щелями), когда частицы приближённо подчиняются классической механике, классическим состояниям соответствуют именно такие локализованные волновые пакеты.

-- 28.11.2022, 20:02 --

(Надо бы научиться такие картинки рисовать. Когда я был студентом я пробовал, но получалось плохо из-за нестабильности прямых схем.)